变频调速时的几种负载类型

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变频技术：变频技术考试题及答案模拟考试练习考试时间：120分钟考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、填空题变频器的问世，使电气传动领域发生了一场技术革命，即（）取代直流调速。

本题答案： 2、单项选择题变频器在工频下运行时，只能由（）进行过载保护。

所以，（）是必须的。

A.热继电器 B.交流接触器 C.空气开关 D.保险丝本题答案： 3、问答题PWM 逆变器消除谐波的一般方法是什么？本题答案： 4、问答题画出异步电动机的机械特性曲线。

本题答案： 5、单项选择题在通用变频器中，如果出现过流现象，可能是（）。

A.变频器三相输出相间或对地短路B.负载太重，加速时间太短姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------C.电网电压太高D.输入电源缺相本题答案：6、多项选择题作为变频器的室内设置，其周围不能有（）的气体。

A.腐蚀性B.爆炸性C.燃烧性D.刺味性本题答案：7、判断题变频器长期不用时，最好每隔半年通一次电。

本题答案：8、问答题是否每台变频器都必须加装电磁选件？本题答案：9、单项选择题直流滤波器使用（）年应更换。

A．1B．3C．5D．10本题答案：10、填空题常用的电流型逆变电路主要有单相桥式和（）。

本题答案：11、填空题电力二极管引出两个极，分别称为阳极A和（）。

本题答案：12、多项选择题异步电动机的矢量控制是建立在动态模型的基础上的。

其数学模型可以表示为以（）为两个输入量，转速和磁链为两个输出变量的控制系统。

A.电压B.电流C.频率D.功率本题答案：13、填空题目前，变频器的主电路和拓扑结构为：变频器的网侧交流器对于低压小容量的常采用（）变流器；对中压量的常采用（）的变流器；负载侧变流器对低小容量的常采用（）逆变器；对中压大容量的采用（）逆变器。

变频器调速的基本原理

变频器调速的基本原理变频器调速是一种常见的电力调节设备，它通过改变电机的供电频率来实现调速的目的。

变频器调速的基本原理是将交流电源输入变频器中，经过整流、滤波、逆变等电路处理后，得到一个可调的直流电压，然后再通过逆变器将直流电压转换成可调的交流电源，供给电机使用。

根据电机的负载情况和工作要求，调节变频器输出电压和频率的大小，从而实现对电机转速的精确控制。

变频器调速的基本原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 交流电源输入：将交流电源输入变频器中，一般为三相交流电源。

这些交流电源经过变频器内部的整流和滤波电路，将其转换为稳定的直流电压。

2. 逆变器输出：经过整流和滤波后的直流电压，再经过逆变器的处理，转变为可调的交流电源。

逆变器通过控制输出电压和频率的大小，实现对电机的精确控制。

3. 控制信号输入：通过控制器或编程器，向变频器输入控制信号，包括所需的转速、负载变化等参数。

控制器根据这些输入信号，计算出逆变器应输出的电压和频率值，并将其发送到逆变器中控制输出。

4. 电机驱动：逆变器输出的交流电源供给电机进行驱动，根据逆变器输出的电压和频率值，电机转速得到控制和调节。

变频器调速的基本原理可以通过以下几个方面来解释：1. 频率控制：变频器通过调节输出电压的频率来控制电机的转速。

一般情况下，电机的转速与输入电源的频率成正比，即频率越高，电机转速越快。

通过调节变频器的输出频率，可以实现对电机转速的精确控制。

2. 电压控制：变频器还可以通过调节输出电压的大小来控制电机的转速。

一般情况下，电机的转速与输入电压成正比，即电压越高，电机转速越快。

通过调节变频器的输出电压，可以实现对电机转速的精确调节。

3. 软启动：变频器调速还具有软启动功能，即在启动电机时，逐渐增加输出频率和电压，使电机平稳启动，避免了突然启动对电机和负载的冲击。

4. 负载适应：变频器调速可以根据电机的负载情况实时调节输出频率和电压，以适应负载的变化。

变频应用基础大题答案

变频应用基础大题答案(1)1(共3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、变频调速时，改变电源频率f1的同时须控制电源电压u1，试说明其原因。

（p28）答：在变频调速时，若f1下降，u1不变，则Φn上升。

因为Φn已设计在接近饱和处，Φn上升即进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过热损坏；若f1上升，u1不变，则Φn下降，将使工作电流下降。

由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。

为了保持电动机的Φn不变，即电动机的转矩不变，在f1变化的同时，u1必须同时变化，使u1与f1的比值保持恒定，即U1/f1=常数。

2、描绘三相异步电动机基频以下变频调速的机械特性曲线，并说明其特点。

（p10）答1.当fx下调较少时，Tkm基本上不变2.当fx下调较多时，Tkm明显减少，带负载能力减少3.稳定运行区曲线平滑，表示机械特性比较硬4.属于恒转矩调速：3、变频调速时，由于f1降低使电动机处于回馈制动状态，试说明其制动的原理，并描绘制动前后的机械特性曲线。

（p3）4、在定性分析变频电路时，大功率开关器件的工作状态有哪两种（p26）答：饱和和截止状态5、什么是脉冲宽度调制技术（p21,p28,p34）6、某机床有5档转速（0档转速为0），分别为15HZ、30HZ、35Hz，50Hz，请设置相关参数。

（变频器参数设置以三菱FR-A540为例）7、以三相桥式SPWM逆变电路为例，说明脉宽调制逆变电路调压调频的原理。

（p25）8、变频器由几部分组成各部分都具有什么功能答：变频器由两大部分组成，即主电路和控制电路。

主电路包括整流滤波电路、逆变电路、制动电路。

控制电路包括计算机控制系统，键盘与显示、内部接口及信号检测与传递、供电电源、外接控制端子。

9、变频器的主电路由整流、滤波和逆变三大部分组成，试述各部分的工作过程。

（p23）答：整流电路是由6只二极管组成，利用二极管的单向导电性将三相工频交流电全波整流为脉动直流电。

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变频技术：变频技术考试考试题模拟考试考试时间：120分钟考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、问答题什么是软开关，什么是硬开关？本题答案： 2、填空题在模拟量控制线中，由于模拟量信号的抗干扰能力较差，因为必须采用（），在连接时，屏蔽层靠近变频器一侧应接变频器的（），另一端应（）。

本题答案： 3、单项选择题卷扬机负载转矩属于（）。

A ．恒转矩负载 B ．恒功率负载 C ．二次方律负载 D ．以上都不是本题答案： 4、问答题一般的通用变频器包含哪几种电路？本题答案： 5、问答题试说明GTR 三种缓冲电流的特点？本题答案： 6、问答题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------矢量控制的理念是什么？矢量控制经过哪几种变换？本题答案：7、问答题变频器为什么要垂直安装？本题答案：8、填空题变频器的干扰主要包括有（）两部分。

本题答案：9、填空题点动频率是指变频器在（）时的给定频率。

本题答案：10、问答题电动机的额度功率是它吸收电能的功率吗？本题答案：11、名词解释外接给定本题答案：12、判断题对于连续工作的负载来说，由于电动机在运行期间不能够到达稳定温升，因此允许电动机过载。

本题答案：13、填空题旋转体的惯性，常用（）来度量。

本题答案：14、问答题交-交变频有什么优点和缺点？本题答案：15、单项选择题多段速度运行是指（）。

A.在几个不同的频率下运行B.在同一个频率下运行C.在工频下运行D.不运行本题答案：16、填空题变频器输入侧的额定值主要是（）和（）。

变频器应用中的常见负载类型及选购指南

变频器应用中的常见负载类型及选购指南变频器应用中的常见负载类型1、空调负载类：写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。

在酷热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。

因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项特别好的节电技术。

目前，全国显现不少专做空调整电的公司，其中紧要技术是变频调速节电。

2、碎裂机类负载：冶金矿山、建材应用不少碎裂机、球磨机，该类负载接受变频后效果显着。

3、大型窑炉煅烧炉类负载：冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分接受直流、整流子电机、滑差电机、串级调速或中频机组调速。

由于这些调速方式或有滑环或效率低，近年来，不少单位接受变频掌控，效果极好。

4、压缩机类负载：压缩机也属于应用广泛类负载。

低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁（如制氧机）、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。

接受变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。

5、轧机类负载：在冶金行业，过去大型轧机多用交—交，近年来接受交—直—交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组接受通用变频器，充分低频带载启动，机架间同步运行，恒张力掌控，操作简单牢靠。

6、卷扬机类负载：卷扬机类负载接受变频调速，稳定、牢靠。

铁厂的高炉卷扬设备是紧要的炼铁原材料输送设备。

它要求启、制动平稳，加减速均匀，牢靠性高。

原多接受串级、直流或转子串电阻调速方式，效率低、牢靠性差。

用交流变频器替代上述调速方式，可以取得理想的效果。

7、转炉类负载：转炉类负载，用交流变频替代直流机组简单牢靠，运行稳定。

8、辊道类负载：辊道类负载，多在钢铁冶金行业，接受交流电机变频掌控，可提高设备牢靠性和稳定性。

9、泵类负载：泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量泵，也有高压大容量泵。

很多自来水公司的水泵、化工和化肥行业的化工泵、往复泵、有色金属等行业的泥浆泵等接受变频调速，均产生特别好的效果。

变频器和电机匹配方法

变频器和电机匹配方法变频器的正确选择对于控制系统的正常运行是非常关键的。

选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性。

人们在实践中常将生产机械分为三种类型:恒转矩负载、恒功率负载和风机、水泵负载。

1.1 恒转矩负载负载转矩TL与转速n无关，任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。

例如传送带、搅拌机，挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。

变频器拖动恒转矩性质的负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载能力。

如果需要在低速下稳速运行，应该考虑标准异步电动机的散热能力，避免电动机的温升过高。

1.2 恒功率负载机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩，大体与转速成反比，这就是所谓的恒功率负载。

负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。

当速度很低时，受机械强度的限制，TL不可能无限增大，在低速下转变为恒转矩性质。

负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。

电动机在恒磁通调速时，最大允许输出转矩不变，属于恒转矩调速；而在弱磁调速时，最大允许输出转矩与速度成反比，属于恒功率调速。

如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时，即所谓“匹配”的情况下，电动机的容量和变频器的容量均最小。

1.3 风机、泵类负载在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。

随着转速的减小，转矩按转速的2次方减小。

这种负载所需的功率与速度的3次方成正比。

当所需风量、流量减小时，利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量，可以大幅度地节约电能。

由于高速时所需功率随转速增长过快，与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。

用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。

在选择变频器时因注意以下几点注意事项：选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。

变频器项目十

1.基本考虑 2.频率范围扩展至fx≤2fN时的系统容量 1)电动机的额定转矩。
(二)减小容量的对策
图10-10 ≤ 带恒功率负载
(二)减小容量的对策
2)电动机的额定转速，仍为960r/min。 3)电动机的容量：
3.fx ≤2fN (1)分挡方法 1)低速挡。 2)高速挡。
(二)减小容量的对策
二、系统设计的主要问题
图10-5 有效转矩线举例
二、系统设计的主要问题
二、系统设计的主要问题
1.最低工作频率
(一)工作频率范围
表10-1 各种控制方式的最低工作频率
2.最高工作频率
(二)调速范围与传动比
1.调速范围和负荷率的关系
表10-2 不同负荷率时的转速范围表
2.负荷率与传动比的关系 3.调速范围与传动比的关系 1)当电动机轴上的负荷率为100%时，允许的调速范围是比较小的。 2)在负载转矩不变的前提下，传动比λ越大，则电动机轴上的负荷率越小，调速范围(频率调节范围)越大。
(二)在运行可靠性方面的要求
1.对于过载能力的要求 2.对机械振动和寿命的要求 1)避免机械谐振的问题； 2)高速(超过额定转速)时，机械的振动以及各部分轴承及传动机构的磨损问题等。
(三)设计拖动系统的主要内容
1)选择电动机的类型、容量及磁极对数等。 2)选择变频器的类型、容量及型号等。 3 )选择拖动系统运行的相关参数，如升速与降速的时间和方式等。 4)确定电动机与负载之间的传动比。 5)设计主电路，并确定外围选配件的主要规格。 6)设计控制电路，并选定外围所需要的选配件。
1.可供选择的方法 1)原有电动机不变，增大传动比，如上例所述。 2)原有电动机不变，增加外部通风，并采用带转速反馈的矢量控制方式。 3)选择同容量的变频调速专用电动机，并采用带转速反馈的矢量控制方式。 4)采用普通电动机，不增加外部通风，也不采用带转速反馈的矢量控制方式，而是增大电动机容量。

变频调速电机冷却方式的选择

变频调速电机冷却方式的选择摘要：从变频调速电机的设计和应用分析，介绍了如何根据负载类型和机座结构形式来正确选择变频调速电机的冷却方式。

引言随着电力电子技术的飞速发展，变频器生产技术也日趋成熟，我国电机调速技术已由直流调速逐步进入了变频调速时代，变频调速电机以起动转矩大，起动性能好，调节精确度高，可靠性强，操作方便等优点在钢铁、石油、化工、机械、电子、电力、煤炭、造纸、医药、自来水等行业中得到了普遍应用。

变频调速电机通常采用的冷却方式有IC411、IC416、IC611、IC616、IC666、IC86W等几种，用户根据自己的需要，可以任意选择某种冷却方式。

1 根据负载类型选择不同的冷却方式1.1 风机、泵类型负载变频调速电机如果驱动的负载为风机、泵类负载时，负载转矩随转速的平方变化（TL 邑n2），低速下运行时负载转矩较小，一般可选用的冷却方式有IC411、IC611，即电机转子自带同轴风扇来形成内风路循环和外风路循环；这种类型负载在低频起动时变频调速电机转速很低，负载转矩也很小，电机发热量也很小，这时依靠电机铁心自身的热传递，可以散去电机产生的热量，所以不用担心变频调速电机低速运行时的散热问题。

当变频电机运行在高速范围时，负载转矩较大，此时变频调速电机所产生的热量也多，由于此时电机转子自身所带风扇产生足量冷却风量，就可以通过冷却器热交换带走电机所产生的热量。

1.2 恒转矩类负载恒转矩类型负载的转矩在基速以下都维持不变，低频起动时，要求变频调速电机输出很大的起动转矩，这时变频调速电机的发热非常厉害，如果我们仍采用电机自带风扇的冷却方式（IC411、IC611），则不能满足变频调速电机的散热，这时我们采用给变频调速电机增加独立的强迫冷却风机的冷却方式。

通常可采用的冷却方式有IC416、IC616、IC666 或IC86W，其中IC416、IC616 和IC666的冷却方式，不需要用户增加辅助的冷却设备，但IC86W 的冷却方式需要用户增加独立的冷却水循环回路。

自动化电机驱动与调速技术复习题

1.在电力拖动系统中，负载的类型主要有：恒转矩负载、恒功率负载、二次方律负载。

2.三相异步电动机的调速方法主要有：变极调速、变频调速、改变转差率S调速等。

3.三相异步电动机的制动方法主要有：再生制动、直流制动和反接制动。

4.变频器的分类方法有多种，按照主电路直流环节储能方式分类，可以分为可以分为电压型变频器和电流型变频器。

5.占空比按正弦规律变化的脉宽调制方法叫做正弦波脉宽调制（SPWM）。

6.变频器的控制模式主要有：V/F控制模式、矢量控制模式。

7.在交－直－交变频器中，其主电路基本由整流部分、逆变部分、制动部分等三部分组成。

在交—直—交变频器的电路中，滤波电容C F的作用是对整流电压进行滤波，它是电压型变频器的主要标志，对电流型变频器来说滤波的元件是电感。

8.调频调压时，要维持U1/ f1＝常数，技术上有两种方法：脉幅调制（PAM）和脉宽调制（PWM）9.把K u=K f时的U/f控制曲线称做基本U/f曲线，它表明了没有补偿时的电压U x 和f x之间的关系，它是进行V/F控制时的基准线。

10.二次方律负载是指转矩与速度的二次方成正比例变化的负载。

11.恒转矩负载是指负载转矩的大小仅仅取决于负载的轻重，而与转速大小无关的负载。

12.恒功率负载指负载转矩的大小与转速成反比，而其功率基本维持不变的负载。

13.基频电压指输出频率达到基频时变频器输出的电压。

14.加速时间指工作时间从0Hz上升到稳定运行所需的时间。

15.变频器PID控制功能中，P（比例）功能是提高控制的灵敏度。

变频器PID控制功能中，I（积分）功能是延长加减速的时间，缓解因P值过大而引起的超调.16.变频器PID控制功能中，D（微分）功能是提高控制的动态响应速度。

17.频率控制功能是变频器的基本控制功能。

控制变频器输出频率有以下几种方法：___面板控制__；____外接模拟量___；____固定频率_____；_通讯控制_______。

变频器运行中存在的问题及对策

变频器运行中存在的问题及对策随着变频技术的提高，交流电动机的应用越来越广泛，采用变频调速可以提高生产机械的控制精度、生产效率和产品质量，有利于实现生产过程的自动化，是交流拖动系统具有优良的控制性能，而且在许多生产场合具有显著的节能效果。

1、变频器的应用我国的电动机用电量占全国发电量的60%~70%，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。

造成这种状况的主要原因是：风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。

由于风机、水泵类大多为平方转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量，应用变频器节电率为20%~50%，效益显著。

许多机械由于工艺需要，要求电动机能够调速。

过去由于交流电动机调速困难，调速性能要求高的场合都采用直流调速，而直流电冬季结构复杂，体积大，维修困难，因此随着变频调速技术的成熟，交流调速正逐步取代直流调速，往往需要进行是量和直接转矩控制，来满足各种工艺要求。

利用变频器拖动电动机，起动电流小，可以实现软起动和无级调速，方便的进行加减速控制，是电动机获得高性能，大幅度地节约电能，因而变频器在工业生产和生活中得到了越来越广泛的应用。

2、存在的问题及对策随着变频器应用范围的扩大，运行中出现的问题也越来越多，主要表现为：高次谐波、噪声与振动、负载匹配、发热等问题。

本文针对以上问题进行分析并提出相应措施。

3、谐波问题及对策通用变频器的主电路形式一般由整流、逆变和滤波三部分组成。

整流部分为三相桥式不可控整流器，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，逆变部分为IGBT三项桥式逆变器，且输入为PWM波形。

输出电压中含有除基波以外的其它谐波，较低次谐波通常对电动机负载影响较大，引起转矩脉动；而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电动机出力不足，因此变频器输出的高低次谐波都必须抑制，可以采用以下方法抑制谐波。

变频调速器负载试验的几种方法

变频调速器负载试验的几种方法1 引言随着国内变频器技术的飞速发展，变频器生产厂家的迅速崛起，变频器的应用大户、制造厂家迫切需要变频器性能测试，优化加载设备。

如何选择有效的测试机组成为一个值得研究的课题。

2 滑差电机原理介绍由于以下的内容中，多用到电磁调速异步电动机，俗称滑差电机，因此，有必要对滑差电机的原理做一个简单的介绍。

电磁调速异步电动机是由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成。

异步电机作为原动机使用，当它旋转时带动离合器的电枢一起旋转，电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。

图1是电磁滑差离合器结构示意图，包括电枢、磁极和励磁线圈三部分。

电枢为铸钢制成的圆筒形结构，它与鼠笼式异步电动机的转轴相连接，俗称主动部分;磁极做成爪形结构，装在负载轴上，俗称从动部分。

主动部分和从动部分在机械上无任何联系。

当励磁线圈通过电流时产生磁场，爪形结构便形成很多对磁极。

此时若电枢被鼠笼式异步电动机拖着旋转，那么它便切割磁场相互作用，产生转矩，于是从动部分的磁极便跟着主动部分电枢一起旋转，前者的转速低于后者，因为只有当电枢与磁场存在着相对运动时，电枢才能切割磁力线。

磁极随电枢旋转的原理与普通异步电动机转子跟着定子绕组的旋转磁场运动的原理没有本质区别，所不同的是:异步电动机的旋转磁场由定子绕组中的三相交流电产生，而电磁滑差离合器的磁场则由励磁线圈中的直流电流产生，并由于电枢旋转才起到旋转磁场的作用。

图1 电磁滑差离合器基本结构示意图当稳定运行时，负载转矩与离合器的电磁转矩相等。

当负载一定时，励磁电流的大小决定从动部分转速的高低，励磁电流愈大，转速愈高;反之，励磁电流愈小，转速就愈低。

根据这一特性，可以利用电气控制电路非常方便地调节从动部分的转速和转矩。

3 单台滑差电机堵转法本方法是直接采用单台滑差电机，将滑差电机主轴输出(图1所示)，通过机械与机座硬连接，此时，输出主轴的速度一直为零。

变频器、减速机、电机、负载、转矩、转速之间的负载关系

变频器、减速机、电机、负载、转矩、转速之间的负载关系变频器、减速机、电机、负载，转矩、转速的关系是如何的呢，在我们工控过程中往往搞不清楚，到达谁决定谁，谁是本质的问题，今天我们就好好讨论下！1、首先说说变频器的，它是改变电源频率的器件，频率决定这电机的转速，属于调速的功能。

2、减速机，它的功能是降低电机的转速，同时能够提高输出转矩，由公式P=T*N，在负载相同情况下，减速机降低了输出转速，输出转矩就提高了。

有的同学在这里似乎有点乱，因为电机是有最大输出转矩的，怎么会随提高呢，我们以下面的表格来说明下：减速机对比我们假设电机额定功率转矩为7Nm，额定转矩1400r/min，负载转矩等于额定转矩为7Nm。

现在分析下电机侧和负载侧转矩和转速的对比，首先从负载侧开始，负载相同都等于7Nm，没有减速机(减速比为2)的情话下，负载转速等于电机转速1400；有减速机，负载转速等于电机转速的一般700,这里应该都没有问题。

再看下电机侧，没有减速机的电机侧的转矩和转速和负载侧一样；有减速机情况下，转速等于额定转速，由公式P=T*N，电机输出功率等于负载功率得知，电机此时输出的转矩等于负载转矩的一半3.5Nm。

由上面的例子可以看出增加减速机并非提高电机自身的输出转矩，而是提高了给负载侧的输出转矩。

通俗的讲就是添加减速机这个环节电机会更“省力”。

3、电机，电机一旦完成生产，它的额定转速、额定转矩、额定功率等参数就确定了，不能人文因素的改变。

这里有一个误区就是采用变频器调速时，经常误以为变频器可以调高输出转矩，电机有多大的力量是有其本身的结构决定的，而不是变频器。

在实际应用中经常发现采用变频器控制电机驱动负载会出现电机转不动的过载行为，很多人把问题都纠结在变频器上面。

电机带不带动负载就两个方面，一就是电机功率太小，二就是负载太大，简单说就是不匹配的问题。

这里还是要强调下：1电机的实际输出转矩由负载决定。

2电机能够输出的转矩由电机结构决定。

变频器基本参数设置技巧

（Ｈ— ＳｓＶＣ）、调制方式控制（ＰＷＮ）、Ｕ形特性曲线控制、模糊控制、自设定控制（离线或在线）等。这些控制方式各
２．３加减速模式的选择
加减速模式又叫加减速曲线，一般变频器有线性、非
有特点及使用对象，主要按使用设备性能、工艺要求来选
现象，造成变频器反复启动，严重时会使变频器跳闸。
负载类型，５０Ｈｚ以下为恒转矩负载，５０￣８３．４Ｈｚ为恒功
率负载。
１．２变频器控制方式的选择
变频器常用的控制方式有ｖ／ｆ控制、空间电压矢量控制（ＳＶＰＷＭ）、矢量控制（ＶＣ）、直接转矩控制（ＤＴＣ），以及无速度反馈矢量控制（Ｎ — ＳＳＶＣ）、有速度反馈矢量控制
应用时用户可根据情况选择面板、外部端子、通信方式等。
参数。变频器的参数设定在调试过程中十分重要，参数设定不当，不但不能满足生产的需要，甚至会导致启动和制
动失败，造成跳闸，严重时还会烧毁功率模块ＩＧＢＴ或整
异步电机变频调速系统中，转矩的控制较复杂。由于
在低频段时电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持ｖ／｛
为常数，则磁通将减小，从而导致电机输出转矩减小，因
此要对电压进行适当补偿以提升转矩，补偿量通常设定为

变频器的负载类型及控制方式

单片机控制
U/f 控制

定义
U/f
控制是使改变频率的同时改变电压，通常是使U/F是常数，这样可使电动机磁通保持一定。在较宽的调速范围之内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。
矢量控制
定义适用范围：

用于一台变频器控制一台电动机的情况电动机容量和变频器要求的配用电动机容量之
变频器的选择

通用变频器的选择包括
类型选择容量选择

采用变频器驱动异步电动机调速时候，在异步电动机确定后，通常应该根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或根据异步电动机实际运行中的电流值（最大电流值）来选择变频器。
变频器的控制方式

常用的变频器采用的控制方式有：
U/f控制转差频率控制矢量控制直流转矩控制
间，最多相差一个档次。磁级数一般以2，4，6为宜。特殊电动机不能使用矢量控制功能。如：力矩电动机，深槽电动机，双鼠笼电动机等。
鲁棒

鲁棒是Robust的音译，也就是健壮和强壮的意思。鲁棒性（robustness）就是系统的健壮性。它是在异常和危险情况下系统生存的关键。比如说，计算机软件在输入错误、磁盘故障、网络过载或有意攻击情况下，能否不死机、不崩溃，就是该软件的鲁棒性。所谓“鲁棒性”，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。
变频器防护结构的选择
开放封闭

防护等级（IP）
IP20 IP40 IP45 IP55 IP60 IP66

变频调速的几种控制方式

除此之外，还有一些简化或改进的控制方式，如：有矢量演算的V/f控制、直接矢量控制（其ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ通由测算而不是估算得出）等。
变频调速的几种控制方式
1、V/f协调控制
交流电动机的感应电势E=4.44Nf（N为绕组有效匝数）。忽略定子绕组的阻抗，定子电压U≈E=4.44Nf。当改变频率f调速时，如电压U不变，则会影响磁通。例如，当电机供电频率降低时，若保持电机的端电压不变，那末电机中的匝数将增大。由于电机设计时的磁通选为接近饱和值，匝数的增大将导致电机铁心饱和。铁心饱和后将造成电机中流过很大的励磁电流，增加铜耗和铁耗。而当供电频率增加，电机将出现欠励磁。因为T=CmI2′cosφ2（Cm为电机结构决定的转矩系数，I2′为转子电流折算值，cosφ2为转子功率因数），磁通的减小将会引起电机输出转矩的下降。因此，在改变电机的频率时，应对电机的电压或电势同时进行控制，即变压变频（VVVF）。
矢量控制可以获得和直流电动机相媲美的优异控制性能。
3、直接转矩控制
直接转矩控制也是分别控制异步电动机的转矩和磁链，只是它选择定子磁链作为被控制的对象，而不像矢量控制系统那样选择了转子磁链，因此可以直接在定子坐标上计算与控制交流电动机的转矩。即通过实时检测磁通幅值和转矩值，分别与给定值比较，由磁通和转矩调节器直接输出，共同形成PWM逆变器的空间电压矢量，实现对磁链和转矩的直接闭环控制。它不需要分开的电压控制和频率控制，也不追求单相电压的正弦，而是把逆变器和电机视为整体，以三相波形总体生成为前提，使磁通、转矩跟踪给定值，磁链逼近圆形旋转磁场。
2、矢量控制
众所周知，直流电动机具有优良的调速和起动性能，是因为T=CmIa，励磁绕组和电枢绕组各自独立，空间位置互差90°，因而和电枢电流Ia产生的磁通正交，如忽略电枢反应，它们互不影响；两绕组又分别由不同电源供电，在恒定时，只要控制电枢电流或电枢电压便可以控制转矩。而异步电动机只有定子绕组与电源相接，定子电流中包含励磁电流分量和转子电流分量，两者混在一起（称为耦合），电磁转矩并不与定子电流成比例。矢量控制的思路就是仿照直流电动机的控制原理，将交流电机的动态数学方程式进行坐标变换，包括三相至二相的变换（3/2）和静止坐标与旋转坐标的变换，从而将定子电流分解成励磁分量和转矩分量（解耦），它们可以根据可测定的电动机定子电压、电流的实际值经计算求得，然后分别和设定值一起构成闭环控制，经过调节器的作用，再经过坐标反变换，变成定子电压的设定值，实现对逆变器的PWM控制。

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变频技术：变频技术考试考试题（最新版）考试时间：120分钟考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、问答题为什么说风机、泵类负载进行变频调速节能的效果最好？本题答案： 2、单项选择题在我国工频运行指（）。

A.50HZ B.0HZ C.100HZ D.60HZ 本题答案： 3、单项选择题交-直-交变频器根据直流环节储能方式的不同，又分为电压型和（）。

A ．电流型 B ．单相型 C ．三相型 D ．有环流型本题答案： 4、判断题变频器不可使用U/F 控制方式。

本题答案： 5、问答题交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别？姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案：6、填空题PID控制是（）控制中的一种常见形式。

本题答案：7、问答题简述快速响应系统选择变频器的要点。

本题答案：8、单项选择题在SPWM（正弦脉宽调制）中，三角波决定了脉冲的频率，称为（）。

A.调制波B.谐波C.载波D.正弦波本题答案：9、判断题负载机械特性曲线的运行段超越电动机的有效转矩线，则超越部分将不能正常工作。

本题答案：10、填空题智能功率模块IPM将大功率开关器件和（）电路、（）电路、（）电路等集成在同一个模块内。

本题答案：11、判断题变频器只能用来变频，不能用来调速。

本题答案：12、填空题上限频率和下限频率是指变频器输出的最高、最低频率，一般可通过（）来设置。

本题答案：13、问答题传感器的输出信号为1.5～5V，直接作为变频器的给定信号，但要求输出频率的范围是0～50Hz，。

负载类型与变频器的有什么关系呢

负载类型与变频器的有什么关系呢？
正如什么锅配什么盖一般，并不是在任何情况下，变频器都能正常使用，变频器对负载的类型是有挑剔的。

因此用户有必要对负载、环境要求和变频器有更多了解,电动机所带动的负载不一样，对变频器的要求也不一样。

不同的负载类型配不同要求的变频器：
(1)风机和水泵是最普通的负载：对变频器的要求最为简单，只要变频器容量等于电动机容量即可，故选型时常以价廉为主要原则。

但对于空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉等需加大一级容量。

在这里需要说明，此类负载为长时间低流量运行可选变频器调速;若为高流量长时间运行，则最好选用串级调速或低效调速。

(2)大惯性负载：如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑、陶瓷厂的原料回转磨等，此类负载惯性很大，因此启动时可能会产生振荡，而且电动机减速时会有能量回馈，因此应该用容量稍大一级的变频器来加快启动，避免振荡，同时还要安装制动单元以配合消除回馈电能。

(3)起重机类负载：这类负载的特点是启动时冲击很大，因此要求变频器有一定余量。

同时，在重物下放时，会有能量回馈，因此要使用制动单元或采用共用母线方式。

(4)不均衡负载：此类负载有时轻，有时重，例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等，其电动机是允许短时间过载的，对于这类负载应按照其运行过程中可能出现的最大工作电流值来选择变频器的原则。

即变频器的额定电流要大于等于电动机的最大承载电流值。

不同的负载配不一样要求的变频器，只有搭配合适，才能让变频器正常使用，发挥最好的效率。

变频器的调速原理讲解

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二、变频器的结构及原理
变频器的调速原理
调速原理：
N：转速
N=60F/P
F：频率
P：极对数
调速方法：
改变极对数（有级调速）
改变输入频率（无级调速）——变频器
交-直-交变频器的主要结构框图
～
～
整流器
～
中间电路
逆变器
电动机
控制电路
交-直-交变频器原理图
M
交
直
交
变频器主电路图
整流电路
滤波电路 KS
1. IGBT的结构和特点三端器件：栅极G、集电极C和发射极E
开关速度高，开关损耗小。
相同电压和电流定额时，安全工作区比 GTR大，且具有耐脉冲电流冲击能力。
通态压降比VDMOSFET低。
IGBT的电气图形符号
输入阻抗高，输入特性与MOSFET类似。与MOSFET和GTR相比，耐压和通流能力还可以进一步提高，同时保持开关频率高的特点。
➢ 快恢复二极管和肖特基二极管，分别在中、高频整流和逆变，以及低压高频整流的场合，具有不可替代的地位。
整流二极管及模块
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PN结与电力二极管的工作原理
基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样。由一个面积较大的PN 结和两端引线以及封装组成的。从外形上看，主要有螺栓型和平板型两种封装。
工作与额定F的比值
由此可知二次方律负载遵循如下规律(n: 转速):
流量Q ∝ n
扬程H ∝ n2
功率P ∝ n3
风机的节电率统计举例
用三台变频器控制三台风机，其中两用一备，电机的功率P=55KW，设计风量为Q。空载损耗为10%，转速1250转/分。若风机正常在970转/分以下连续可调，每天所需的供风量为1.5Q。（1）一台工频运行，一台变频运行；则全速